Companiile industriale implicate in proiectul de cercetare "FastCharge" au prezentat cele mai recente evolutii in domeniul alimentarii rapide si convenabile cu energie pentru automobilele electrice. Prototipul statiei de incarcare cu o putere de pana la 450 kW a fost inaugurat la Jettingen-Scheppach, in Bavaria.

La aceasta statie de incarcare ultrarapida, automobilele de cercetare cu propulsie electrica, create in cadrul proiectului, au fost capabile sa demonstreze timpi de incarcare mai mici de trei minute pentru o autonomie de 100 de kilometri sau 15 minute pentru incarcare completa (De la 10 la 80% din capacitatea bateriei).

Noua statie de incarcare poate fi utilizata gratuit imediat si este compatibila pentru modele electrice care folosesc solutii de incarcare CSS, asa cum este utilizat frecvent in Europa.

Proiectul de cercetare "FastCharge" este derulat de un consortiu industrial aflat sub conducerea BMW Group; ceilalti membri ai sai sunt Allego GmbH, Phoenix Contact E-Mobility GmbH, Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG si Siemens AG. "FastCharge" primeste o finantare totala de 7.8 milioane de euro din partea Ministerului Federal al Transporturilor si Infrastructurii Digitale. Punerea in aplicare a directivelor de finantare este coordonata de NOW GmbH (Organizatia Nationala a Tehnologiei Hidrogenului si Pilelor de Combustie).

Incarcarea rapida si convenabila va imbunatati atractivitatea mobilitatii electrice. Cresterea puterii de incarcare pana la 450 kW - de la trei pana la noua puterea disponibila la statiile de incarcare rapida cu curent direct din prezent - permite o reducere substantiala a timpilor de incarcare. "FastCharge" investigheaza cerintele tehnice care trebuie indeplinite atat in ceea ce priveste automobilele, cat si infrastructura pentru a putea utiliza aceste capacitati de incarcare extrem de ridicate.

Baza este furnizata de o infrastructura de incarcare de inalta performanta. Sistemul de alimentare cu energie Siemens, utilizat in proiect, permite cercetatorilor sa testeze limitele capacitatii de incarcare rapida demonstrate de bateriile automobilelor. Deja se pot gestiona tensiuni mai mari, de pana la 920 V - nivelul anticipat in cazul viitoarelor automobile electrice. Sistemul integreaza atat elementele electronice de inalta putere pentru conexiunile de incarcare, cat si interfata de comunicare cu masinile electrice. Acest controler de incarcare asigura ca puterea este adaptata automat, astfel incat diferite masini electrice sa poata fi incarcate utilizand o singura infrastructura. Arhitectura flexibila si modulara a sistemului permite incarcarea mai multor automobile in acelasi timp.

Datorita incarcarii cu curent de inalta tensiune, sistemul este potrivit pentru o serie de aplicatii diferite, inclusiv solutiile de incarcare a flotei si, ca in acest caz, incarcarea de-a lungul autostrazilor. Pentru conectarea sistemului la reteaua electrica publica din Jettingen-Scheppach ca parte a proiectului, a fost creat un container de incarcare cu doua conexiuni de incarcare: una ofera o capacitate de incarcare fara precedent, de maximum 450 kW, in timp ce a doua poate livra pana la 175 kW. Ambele statii de incarcare sunt disponibile acum pentru utilizare gratuita pentru toate automobilele compatibile cu CCS.

Prezentate acum, prototipurile statiei de incarcare Allego utilizeaza versiunea Type 2 europeana a binecunoscutului conector CSS (utilizat de exemplu de BMW i3 la incarcarea cu curent continuu). Acest standard s-a dovedit deja de succes la numeroase automobile electrice si este utilizat la scara larga si pe mapamond.

Pentru a indeplini cerintele de incarcare rapida la capacitate mare, se utilizeaza cabluri HPC (High Power Charging / incarcare de mare putere) racite, realizate de Phoenix Contact, care sunt compatibile complet cu CCS. Lichidul de racire este un amestec ecologic de apa si glicol, care permite ca circuitul de racire sa fie pe semideschis. Acest lucru face ca intretinerea sa fie relativ simpla in comparatie cu sistemele inchise ermetic care utilizeaza ulei, de exemplu in ceea ce priveste reumplerea lichidului de racire.

O provocare a fost asigurarea faptului ca furtunurile de racire din linia de incarcare nu au fost golite atunci cand sunt conectate la statia de incarcare, asa cum s-ar intampla cu o garnitura de cablu conventionala. In cazul de fata, acest lucru ar afecta fluxul de racire si, prin urmare, eficienta racirii. Aceasta problema a fost rezolvata de Phoenix Contact prin intermediul unei conducte speciale cu interfete definite pentru transmisia puterii, comunicatie si racire.

In functie de model, noua statie de incarcare ultrarapida poate fi utilizata pentru automobile echipate cu sisteme de baterii de 400 V si 800 V. Capacitatea sa de incarcare se adapteaza automat la capacitatea de incarcare maxima permisa din partea masinii. Timpul economisit ca rezultat al capacitatilor de incarcare crescute este demonstrat prin exemplul automobilului de cercetare BMW i3. O singura operatie de incarcare 10-80% dureaza acum numai 15 minute pentru bateria de inalta tensiune, care are o capacitate neta de 57 kWh. Acest lucru poate fi realizat din partea automobilului prin intermediul unei baterii de inalta tensiune special dezvoltate, combinata cu o strategie inteligenta de incarcare. Acesta din urma include o preconditionare precisa a temperaturii de depozitare la inceputul incarcarii, gestionarea temperaturii in timpul operatiei de incarcare si un profil de incarcare perfect coordonat in timp.

Operatiunea de incarcare se realizeaza printr-o noua retea multitensiune din partea automobilului, utilizand un convertor DC/DC (HV-DC/DC) de inalta tensiune, care transforma tensiunea de intrare de 800 V necesara a statiei de incarcare la nivelul mai mic de 400 V al sistemului automobilului de cercetare BMW i3. De asemenea, sistemul HV-DC/DC ofera masinii compatibilitate inversa, permitandu-i sa fie incarcat atat la statiile de incarcare existente, cat si la cele viitoare. Un factor important in asigurarea functionarii fiabile este comunicarea sigura intre automobil si statia de incarcare. Din acest motiv, aspectele de standardizare legate de interoperabilitate sunt investigate si prezentate si organismelor de standardizare.

Automobilul de cercetare Porsche cu o capacitate neta a bateriei de aproximativ 90 kWh foloseste o putere de incarcare mai mare de 400 kW, permitand astfel timpi de incarcare mai mici de trei minute pentru primii 100 km de autonomie.